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[话题讨论] 尼龙6-概述

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发表于 2013-3-13 14:21:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
1概述
聚酰胺(Polyamide,简称PA),俗称尼龙。自20世纪30年代杜邦公司开发出PA66以来,经历了70年的历程。总生产量超过了1.5亿吨[1],年生产能力约140万吨,主要生产商集中在美国、日本、西欧等地。形成了PA66、PA6、PA11、PA12、PA46、PA610、PA1010、PA612、PTTA等系列产品。其中,PA6、PA66占尼龙总产量的90%,成为五大工程塑料中产量、用量最大的品种。
1.1  尼龙工业的发展与特征
尼龙工业发展大致分为三个时期,30年代至60年代以PA6、PA66两大品种大规模工业化生产技术开发。以及PA1010、PA11、PA12、PA612工业化技术的形成;70年代初至80年代初PA6、PA66大规模纺丝技术的成熟期。70年初至90年代初,高性能品种如PA46、PTTA、MXD-6、PA6T、PA9T相继问世,高性能改性尼龙不断出现,同时,尼龙的应用与改性研究技术趋于成熟;90年代,尼龙行业出现五大变化:
一是PA6、PA66原料工业生产技术路线的变革,以美国杜邦、德国的BASF为代表的大公司,正以芳烃为主的原料路线向以烯烃为主的原料路线转化,例如:用1,3-丁二烯加氢羰基甲氧基化合成己二酸。BASF公司已建成6万t/a生产装置[2]。
二是聚合技术获得新发展,以德国吉玛公司为代表的PA6二段聚合工艺,实现了连续聚合高产量,分子量可调。
三大功能:国内华东工业大学、晨光化工研究院开发出多螺杆连续聚合技术,该工艺特点是流程短,单体直接回收利用,产品粘度任意可调,特别适用于高粘度PA6的生产。
三是追求绿色环保工业。表现在PA6生产过程中回收单体的回用,一方面减少了环境污染,也减少了原料消耗,德国吉玛公司,国内岳阳石油化工总厂均实现了萃取单体直接回用;同时大公司致力于尼龙废弃物的回收利用,一方面是废料回收循环利用,另一方式是用废料裂解回收单体。
四是生物工程技术在尼龙生产中得到应用,中国科学院化学所,郑州大学等单位利用生物工程技术合成长碳链二元酸,开发出PA1212新品种[3]。
五是尼龙生产商加大产品应用研究与高性能改性尼龙的开发,如日本、美国、德国各大公司开发很多高性能尼龙合金与专用料,最具代表性的产品有杜邦的Zytel系列尼龙合金和汽车歧管专用尼龙。
1.2尼龙的性能与用途
尼龙的原料来源于石油,具有广阔的来源。是大规模工业化生产的基础。由于尼龙在分子结构上的规则排列,大分子间能形成很多氢键结构,使其具有高结晶度,在力学性能、化学性质、热性能等方面具有突出的特点。
1.具有高强度,PA6、PA66、PA46、PA1010、PA610等都具很高的拉伸强度和弯曲强度。
2.具有很好的抗冲击性能,特别是PA11,PA12,PA1212,PA1313等有更为突出的低温韧性。
3.具有高耐热性。PA6,PA66两大主要品种的增强级产品的热变形温度分别达到210℃和250℃,尤其是PA46,熔点在300℃以上,可在320℃下长期使用。
4.具有耐磨、自润特点。所有尼龙均具有自润滑性能,这是金属材料无法比拟的特性。
5.耐化学腐蚀性优良。所有尼龙对化学溶剂、药品有较好的抗溶胀性与腐蚀性。
6.具有优良的流动加工性。尼龙可用注射成型、挤出成塑、吹塑成型、反应注射成型等方法加工各种制品。
7.具有优异的阻隔性能。
8.具有很高的化学活性,尼龙中的极性基团可与含有极性基团的单体和高聚物反应,形成新的高分子化合物。
但尼龙也有其不足的方面。主要是
1.吸水性较强。尼龙中氨基的存在导致其吸水性大。
2.制品尺寸稳定性较差。也是由于吸水性大引起的。
3.大部分尼龙的低温韧性较低。
当然这些缺点通过化学或物理改性方法都可得到解决。
由于尼龙具有十分优异的综合性能,而得到广泛的应用,主要用途。
1.作纤维原料:作为纤维用途也是尼龙工业化后最主要的用途,国内将尼龙纤维称为锦纶,锦纶分为民用即服用、地毯纤维与产业用纤维,产业用纤主要品种有渔网和造纸毛毯用丝。
2.机械部件:如齿轮,轴承等。
3.电子、电气、家电部件。
4.汽车部件:如发动机部件、进气管、油管、水层、风扇油箱等。尼龙成为汽车塑料化的主要结构材料。
5.包装:尼龙具有很高的气体阻隔性能,是食品保鲜包装的理想材料。
6.铁路器材:主要在车辆耐磨,抗震部件及轨端、垫片等方面。
1.3尼龙工业发展趋势
尼龙工业作为大石化产业,它的发展促进了汽车、电子、电气、机械、造纸、服装等行业的发展。同时,相关产业的发展为尼龙产业提出了新的要求。21世纪尼龙工业的发展方向是:
1.聚合工艺趋向多元化,一方面大规模的多功能多品种装置日趋完善,另一方面是适用专用化的聚合技术的产业化,如多螺杆挤出反应技术、反应成型技术、共聚反应技术、尼龙纳米插层聚合技术将向产业化迈进。
2.以杜邦、BASF两大公司开发的丁二烯新的原料工艺路线的工业化,向传统的芳烃路线提出挑战,使尼龙原料路线走向新的里程。
3.尼龙合金化技术全面推广应用,实现尼龙产品专用化、系列化。
4.绿色环保工程全面启动,废弃尼龙制品回收利用、成为尼龙行业发展的一大主题。
本章重点介绍尼龙品种的生产工艺、性能和用途。
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发表于 2013-3-18 16:23:29 | 显示全部楼层
好专业啊,学习了,呵呵
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发表于 2013-6-6 10:09:06 | 显示全部楼层
我想问下,满足高速纺对己内酰胺单体和己二酸有什么要求吗??
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